وتم تنقية مياه ملوثة بالمواد النفطية في جزيرة سيري الإيرانية باستخدام أغشية نانوهجينية من قبل باحثي جامعة أميركبير الصناعية وفقاً للإطارات المعيارية. ووفقاً لهؤلاء الباحثين، تم صنع غشاء نانوهجيني نانو هيكلي يتمتع بخاصية الهيدروفيلية، والذي يوفر تدفق ماء عالياً جداً بالإضافة إلى عمر افتراضي طويل.
وقامت فاطمة حسيني، إحدى الخريجات عن درجة الدكتوراه في جامعة أميركبير الصناعية، بتنفيذ مشروع بعنوان «صنع أغشية نانو هيكلية باستخدام هياكل عضوية-فلزية مرسومة على شبكة نحاسية لفصل النفط عن الماء». وقالت حسيني في هذا الشأن: في السنوات الأخيرة، أدّى الالتزام بالقيود الصارمة في تصريف المخلفات، وبخاصة المخلفات النفطية، إلى زيادة الاهتمام بتصميم أنظمة عالية الكفاءة لإزالة النفط من المياه المستعملة، ومن بين هذه الأنظمة يمكن الإشارة إلى الترشيح الغشائي.
وأضافت: إن معظم العمليات الغشائية التي استُخدمت حتى الآن غير قادرة على فصل مستحلبات النفط في الماء. كما أن عدداً من الأغشية المصنّعة يتمتع بمعدل تدفق منخفض، مما يطيل زمن الفصل ويؤدي في النهاية إلى انسداد الغشاء. لذا، بهدف حل هذه المشكلات، تم في هذه الرسالة الدكتوراه، وباستخدام الجزيئات النانوية المُصنّعة، تصنيع غشاء نانوهجيني نانو هيكلي يتمتع بخاصية الهيدروفيلية، يوفر تدفق ماء عالياً جداً، ويتميز بعمر افتراضي طويل أيضاً.
وأشارت منفذة المشروع إلى أن تطبيق الغشاء المصنّع يتمثل في فصل مستحلبات النفط في الماء، مما يحل مشكلات استخدام كاسرات التعليق.
وأضافت هذه الخريجة من جامعة أميركبير الصناعية: من خلال هذه الأغشية، يتم تنقية المياه الملوثة بالنفط، وبالتالي تُزال المشكلات البيئية الناتجة عن هذه المياه الملوثة. ويمكن استخدام المياه المنقاة في صناعات مثل الزراعة أيضاً.
وتناولت حسيني تفاصيل المشروع فقالت: لهذا الغرض، تم أولاً تصنيع الجزيئات النانوية MIL-101 “Cr” وأنابيب البورون نتريد النانوية في المختبر، ثم رُسبت كل من هذه الجزيئات النانوية أولاً بشكل مستقل، ثم في صورة نانوهجينية على شبكات نحاسية، وبعد تعديل المعايير تم تصنيع أغشية فعالة عالية السعة لفصل الماء عن النفط وتنقية المخلفات النفطية.
وأكدت حسيني: في هذه الرسالة، نجحنا بمساعدة الأغشية النانوهجينية المصنّعة في فصل خليط الماء والنفط بكفاءة ٩٩٪ وبمعدل تدفق يبلغ ٩٦٠٠٠ لتر/م²/ساعة. وأوضحت: أن عينة حقيقية من مستحلب النفط في الماء من جزيرة سيري تم تنقيتها باستخدام هذه الأغشية، حيث انخفضت قيمة COD في المياه المستعملة المنقاة من ٣٠٠ جزء في المليون إلى نحو ١٠ أجزاء في المليون، وهو رقم يتوافق مع معايير حماية البيئة.
واعتبرت حسيني صنع أغشية بمقياس كبير لتنقية المخلفات النفطية في الصناعة، ونشر ٣ مقالات في مجلات ISI، من الإنجازات الأخرى لهذا البحث. وأضافت: أن جميع مراحل العمل –بدءاً من تصنيع الجزيئات النانوية، وصنع الأغشية، وفصل الماء عن النفط بتدفق عالٍ جداً، وفصل مستحلب النفط في الماء بكفاءة عالية– تتمتع بالجدة العلمية.
وتابعت: التكلفة المنخفضة نسبياً، وتوافر المواد الأولية، وإمكانية استخدام الأغشية المُعدّة على نطاق واسع، والكفاءة الممتازة في الفصل، كلها تمثل مزايا تنافسية لهذا المنتج.
وختمت حسيني قائلة: إن الأغشية النانوهجينية المصنّعة ستُستخدم في تنقية المخلفات في جميع الصناعات، وفي فصل الماء عن النفط على نطاق كبير وبكفاءة فائقة، مما سيُشكّل مساهمة كبيرة في حماية البيئة.
